导　　师： 古国榜

学科专业： H3002

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 贵金属铂催化剂的应用非常广泛,负载型铂纳米催化剂能提高催化效率、降低铂的消耗量,因而对其研究具有重要意义。W/O微乳液是水相（微水池）为分散相,分散在油相介质中的分散体系,其大小在10^-7～10^-9m范围的微水池为纳米粒子的形成提供一微环境,同时限制粒子的生长,体系中的表面活性剂吸附于粒子表面可防止粒子团聚。因此,采用W/O微乳液制备的纳米粒子具有粒径小、分散性好、不含杂质等优点,且该方法设备、工艺简单,是一种具有发展前途的纳米粒子制备方法。本文详细研究了W/O微乳液体系的性质和微乳液法制备金属铂纳米粒子的影响因素,探讨了微乳液制备纳米粒子动力学、以及碳基铂纳米催化剂的研制。W/O微乳液的性质,包括相行为、电导行为等都会对纳米粒子的制备产生影响。本文系统研究了表面活性剂种类、助表面活性剂（醇）的链长、表面活性剂和醇的配比、烷烃的链长以及温度、pH值等对W/O微乳液相区域的影响,并用SEM、激光光散射等对微乳液粒度进行了表征,从而获得一种稳定的、W/O微乳液区域较大的体系:壬基苯酚聚氧乙烯醚（TritonX-100）/正戊醇（质量比1:1）/环己烷/水体系。体系中的各原料廉价、易获得,且该体系对温度和酸碱度并不敏感,适合于纳米粒子的制备。文中对微乳液体系的电导行为研究发现,该体系存在渗滤阙值,为水质量百分浓度0.33时。在制备纳米粒子时则要求体系中水质量百分浓度小于0.33,此时的微乳液微水池为球形。本文还从热力学角度研究了微乳液的形成,结果显示,25℃时,正戊醇从体相迁移到界面相的摩尔吉布斯函数ΔG=-3208 J·mol^-1,摩尔焓效应ΔH=57588 J·mol^-1以及摩尔熵ΔS=203J·mol^-1·K^-1,即正戊醇的加入有利于微乳液的形成。采用TritonX-100/正戊醇（质量比1:1）/环己烷/水W/O微乳液体系成功制备了平均粒径分别是10nm,22nm,18nm的Pt,Cu,Ag纳米粒子。文中详细研究了影响Pt纳米粒子大小的各种因素,如表面活性剂种类、水和表面活性剂的摩尔比ω₀、表面活性剂浓度、氯铂酸浓度、还原剂浓度以及pH值等。实验结果显示,纳米粒子粒度随ω₀、氯铂酸浓度增大而增大,而表面活性剂浓度、还原剂浓

关 键 词： 铂 纳米粒子 微乳液 环境材料 催化剂

分 类 号： [TB383.1]

领　　域： [一般工业技术]